Wróć do informacji o e-podręczniku Wydrukuj Pobierz materiał do PDF Pobierz materiał do EPUB Pobierz materiał do MOBI Zaloguj się, aby dodać do ulubionych Zaloguj się, aby skopiować i edytować materiał Zaloguj się, aby udostępnić materiał Zaloguj się, aby dodać całą stronę do teczki
bg‑azure

Czym są analogowe układy urządzeń elektronicznych?

Analogowe układy urządzeń elektronicznych umożliwiają przetwarzanie sygnałów analogowych czyli wielkości określonych w każdej chwili czasu i posiadających nieskończony zbiór wartości. Opisuje je technika analogowa, zwana teorią obwodów i sygnałów, które mogą zmieniać się w sposób ciągły.

Analogowe układy urządzeń elektronicznych dzielimy na liniowe i nielinowe. Do tych ostatnich zaliczamy m.in. generator drgań (oscylator), pętlę sprzężenia fazowego, modulator, demodulator, prostownik i stabilizator (utrzymujący stałe napięcie na wyjściu).

bg‑azure

Czym są obwody RLC?

Elementy pasywne (rezystancja, cewka, kondensator) mogą być w układzie połączone szeregowo, równolegle lub w sposób mieszany. Z punktu widzenia analizy tych układów, w podstawach elektrotechniki rozważa się przede wszystkim właściwości układu szeregowego i równoległego.

Dla obwodów zasilanych ze źródła napięcia sinusoidalnego o określonej częstotliwości f, elementy bierne są reprezentowane jako reaktancje zastępcze (wypadkowe) obwodu X lub susceptancje B:

  • pojemnościowa

  • indukcyjna

Własności dwójnika szeregowego RLC:

  • schemat układu:

RCz2HS43jAyFf
Rys.1.1 Własności dwójnika szeregowego RLC - schemat układu
Źródło: Akademia Finansów i Biznesu Vistula, licencja: CC BY 3.0.
  • impedancja Z (całkowity opór w obwodzie prądu przemiennego (sinusoidalnie zmiennego))

    Z 2 = R 2 + X 2
Z=Z·ejφ=R+j(XL-XC)
  • moduł impedancji (zawada):

  • prawo Ohma:

  • charakter obwodu:

    – charakter indukcyjny
    – charakter pojemnościowy
    – charakter rezystancyjny
  • trójkąt impedancji (prawdziwy dla obwodu RLC o charakterze indukcyjnym):

RoUojCATBfKbf
Rys.1.2 Własności dwójnika szeregowego RLC - trójkąt impedancji (prawdziwy dla obwodu RLC o charakterze indukcyjnym)
Źródło: Akademia Finansów i Biznesu Vistula, licencja: CC BY 3.0.
tgφ=XR

gdzie φ to kąt fazowy odbiornika (kąt pomiędzy napięciem i prądem).

  • trójkąt impedancji (prawdziwy dla obwodu RLC o charakterze pojemnościowym):

R1UKKJGoYsLnU
Rys.1.3 Własności dwójnika szeregowego RLC - trójkąt impedancji (prawdziwy dla obwodu RLC o charakterze pojemnościowym).
Źródło: Akademia Finansów i Biznesu Vistula, licencja: CC BY 3.0.
tgφ=XR
  • własności rezonansu:

    dla zależności poniżej występuje rezonans napięć (określa stan, w jakim znajduje się obwód), który stanowi zwarcie dla obwodu (może wystąpić uszkodzenie elementów). Natężenie prądu osiąga największą wartość, kąt przesunięcia fazowego jest równy zero, spadki napięć, co do wartości skutecznej, na elemencie indukcyjnym i pojemnościowym są sobie równe.

    Częstotliwość rezonansową wylicza się ze wzoru:

  • charakterystyki częstotliwościowe:

R1W7ukRn3q9QQ
Rys.1.4 Własności dwójnika szeregowego RLC - charakterystyki częstotliwościowe
Źródło: Akademia Finansów i Biznesu Vistula, licencja: CC BY 3.0.
  • wykresy wskazowe:

Rnn0Pw3gb6ZF9
Rys.1.5 Własności dwójnika szeregowego RLC - wykresy wskazowe
Źródło: Akademia Finansów i Biznesu Vistula, licencja: CC BY 3.0.

Własności dwójnika równoległego RLC:

  • schemat układu:

RymvqzmfLaIOO
Rys.1.6 Własności dwójnika równoległego RLC - schemat układu
Źródło: Akademia Finansów i Biznesu Vistula, licencja: CC BY 3.0.
  • admitancja Y (odwrotność impedancji; charakteryzuje całkowitą przewodność elektryczną w obwodach prądu przemiennego (sinusoidalnie zmiennego)):

Y2=G2+B2
Y¯=1Z¯=Y·e-jφ=G+j(BC-BL)
  • prawo Ohma:

  • charakter obwodu: 

    – charakter pojemnościowy
    – charakter indukcyjny
    – charakter rezystancyjny
    – susceptancja obwodu
  • trójkąt admitancji:

R17wDAVzB3Fpe
Rys.1.7 Własności dwójnika równoległego RLC - trójkąt admitancji
Źródło: Akademia Finansów i Biznesu Vistula, licencja: CC BY 3.0.
  • własności rezonansu:

    dla zależności przedstawionej poniżej występuje rezonans prądów, który stanowi przerwę w obwodzie i również jak w przypadku obwodu szeregowego może stanowić zagrożenie dla elementów układu

    Częstotliwość rezonansową wylicza się ze wzoru:

  • charakterystyki częstotliwościowe:

RTD3qrBSA6ERC
Rys.1.8 Własności dwójnika równoległego RLC - charakterystyki częstotliwościowe
Źródło: Akademia Finansów i Biznesu Vistula, licencja: CC BY 3.0.
  • wykresy wskazowe:

R13tcHkJ9YGpo
Rys.1.9 Własności dwójnika równoległego RLC - wykresy wskazowe
Źródło: Akademia Finansów i Biznesu Vistula, licencja: CC BY 3.0.

Wróć do spisu treściDYwCnCGuzWróć do spisu treści

Powrót do materiału głównegoDerb8l5kQPowrót do materiału głównego